孔闆(pǎn)流量計計量分析(xi)

    SKLG型 差壓式孔闆流(liú)量計 優點是适用(yòng)于較大口徑管道(dao)的計量；結構簡單(dan)，安裝容易；無可動(dòng)部件，性能可靠，耐(nài)用；應用曆史悠久(jiu)，标準規定㊙️全；SKLG型㊙️差(cha)壓式孔闆流量計(jì)按标準制造的孔(kong)闆不需要标定；價(jià)格便宜。SKLG型差壓式(shi)孔闆流量計缺點(dian)：壓損大時不适宜(yí)長輸管線計量；量(liang)程比小；前👉後直管(guan)段要求長，占地面(miàn)積大；輸出信🤞号爲(wei)模拟信✨号，重複性(xìng)不高；對整套流量(liàng)計的精度影響因(yīn)素多且錯綜複雜(za)，很難☎️提高測量精(jīng)度。
一、不确定度分(fen)析
節流式差壓流(liú)量計不确定度計(jì)算式：
（1）式中；Eqm-流量相(xiàng)對不确定度，% ；EC，Eε，ED，Ed，Eρ，EΔp-分别(bié)爲C，ε，D，d，ρ，Δp的相對不确定(dìng)度，%；β-直❤️徑比，無量✨綱(gāng)。
    1.SKLG型 孔闆流量計計(jì) 算方程中描述流(liú)體流動狀态真實(shí)性不确定度因素(sù)
    多年來，我國的天(tian)然氣計量一直以(yǐ)體積流量爲結算(suan)依據🈲，即♊以一個大(da)氣壓（101.325kPa）下，20℃時的天然(rán)氣的量，對應的體(tǐ)積流量。根據标準(zhǔn)，天然氣标準體積(ji)流量計算👈公式爲(wei)💞[2]  （2） 式中：qsc-标準狀态下(xia)天然氣體積流量(liang)，m3/s；As-秒計量系數，無🍓量(liang)🎯綱，As=3.1794×10-6；C-流出系數，無量(liang)綱；E-漸近速度系數(shù)，無量綱；d-孔闆開孔(kǒng)直徑，mm；FG-相對密度系(xi)數，無量綱；ε-可膨脹(zhàng)性系數，無量綱；F2-超(chao)✌️壓縮因子，無量綱(gāng)；FT-流動溫度系數，無(wú)量綱；p1-孔闆上遊側(ce)取壓孔氣流絕對(duì)靜壓，MPa；Δp-氣流流經孔(kǒng)闆時📧産生的差壓(ya)，Pa。
流出系數C爲通過(guo)節流裝置的實際(ji)流量值與理論流(liú)📞量值之比。它是在(zai)上遊直管段充分(fèn)長的實驗條件下(xià)，并且孔闆🙇‍♀️節流裝(zhuang)置🧑🏽‍🤝‍🧑🏻在滿足規定的(de)技術指标下進行(hang)校準标定的，才具(ju)計量特性。
 （3）式中： 直(zhi)徑比，β=d/D；D值的單位爲(wèi)mm；當間距符合法蘭(lan)取壓方式時， L1=L2=25.4/D；當📱間(jiān)距符合角接取壓(yā)方式時，L1=L2=0。
    根據規範(fàn)，孔闆開孔直徑d、測(cè)量管内徑JD、直徑比(bi)β和管徑雷諾數ReD的(de)極限值應符合表(biǎo)1規定。
表1 孔徑、管内(nèi)徑、直徑比和雷諾(nuo)數極限值表

當氣流流(liú)束在孔闆前1D處充(chong)滿管道，且爲紊流(liu)狀态時，流出系數(shù)⛱️C的百分誤差爲：當(dang)β≤0.6時，爲±0.6%；當0.67πβ≤0.75時，爲±β%。
    2.被測(cè)介質實際物理性(xing)質的不确定度因(yin)素
    2.1 多相、非牛頓流(liu)體[3]~[5]
    标準中要求流(liu)經流量計的流體(tǐ)必須是單相的牛(niú)頓🆚流體。但是在油(you)氣田開采中現場(chang)液體含有微粒雜(zá)質或氣泡，氣體中(zhong)😍有液滴或固體微(wei)粒是難以避免的(de)，問題的關鍵是這(zhè)🐪些分散相的含🌈量(liàng)多少會影響到基(jī)本特性?确定🔞這個(ge)界限是很重要的(de)，未來界限的試驗(yàn)研究是流量計研(yan)制的一個内容。
    結(jié)果表明：（1）用孔闆流(liu)量計測量氣體流(liú)量，當氣體中夾帶(dài)少量🌈體⁉️時，流量測(ce)量不确定度偏高(gāo)，測量的濕氣流量(liang)随💃🏻β的增加而減少(shao)，在β比爲0.7時，測得的(de)流量偏💘差爲-1.7% ；（2）當少(shao)量液體時，在β比爲(wèi)0.5時表明孔闆性能(néng)較好，但是将夾帶(dai)在孔闆上遊脫出(chu)，以獲得計量性能(néng)；（3）用舊的孔闆流量(liàng)計測量濕🙇‍♀️氣，流量(liàng)計量值将降低3%。
    2.2 天(tiān)然氣相對密度的(de)影響
    密度參數是(shi)天然氣測量中極(jí)爲物性參數， 密度(dù)測量的不準⛹🏻‍♀️确度(du)對整個測量系統(tong)的不精度有着很(hen)大影🤞響。根❤️據計量(liang)條件估💛算密度帶(dai)來的不确定度：當(dāng)儀表精度較低運(yùn)行在下限時，不确(que)定度爲±0.818%；反之，不确(què)定度則在±0.793%，由此✏️可(ke)見密度在流量測(cè)🌈量中至關重要，所(suǒ)以爲了準确進行(hang)天然氣計量✌️，選用(yòng)在線色譜儀進行(hang)組分在線分析是(shì)十分必要的。
    3.測量(liang)中重要設備（如孔(kǒng)闆開孔直徑及直(zhí)徑比）的不确定度(du)
    規範規定，标準孔(kǒng)闆是由機械加工(gōng)獲得的一塊圓形(xíng)穿孔⛹🏻‍♀️的薄闆。它的(de)節流孔圓筒形柱(zhu)面與孔闆上遊端(duān)面垂直，其邊緣是(shi)尖⭕銳的， 孔闆厚與(yu)孔闆直徑🥰比是比(bi)較小的🍉。孔闆在測(cè)量管内的部分應(ying)該是圓⛷️的并與測(ce)量管軸線同軸，孔(kǒng)闆的兩端面應始(shǐ)終是📱平整的和平(ping)行的
    3.1 孔闆偏心
    根(gēn)據GB2624-81規定，孔闆應與(yǔ)節流裝置中的直(zhi)管段對中。實驗表(biao)明，孔闆偏心引起(qǐ)的計量誤差一般(bān)在2%以内，孔徑比β值(zhí)愈🛀🏻高，偏心率影響(xiang)愈大，應不用值高(gāo)的孔闆🈲。

                                 
 3.2 孔闆彎曲(qu)
    由于安裝或維修(xiu)不當。使孔闆發生(sheng)彎曲或變形， 導緻(zhì)流量測量誤差較(jiao)大。在法蘭取壓的(de)孔闆上進行測試(shi)☂️，孔闆彎曲産生⚽的(de)最大誤差約爲3.5%，見(jiàn)圖1。
    3.3 孔闆邊緣尖銳(ruì)度
    孔闆入口邊緣(yuan)磨損變鈍不銳或(huò)受腐蝕發生缺口(kou)，或孔闆管道🌈内部(bu)的焊縫或計量法(fǎ)蘭墊片，都将使實(shi)際流量系數🏃增大(dà)😄和差壓降低，造成(cheng)計算氣量偏小。
    二(er)、提高計量精度的(de)措施
    1.消除氣流中(zhōng)的脈動流
    管道中(zhong)由于氣體的流速(su)和壓力發生突然(rán)變化，造成🌐脈動流(liu)，它能引起差壓的(de)波動，而節流裝置(zhi)的流量計♌算公式(shì)是以蘭💋孔闆的穩(wen)定流動爲基礎的(de)，當測量點有脈動(dòng)🐕現象時，穩定原理(li)不能成立，從而影(ying)響測量精✉️度，産生(shēng)計量誤差。
    脈流流(liú)量總不确定度等(děng)于按GB/T2624-93計算的測量(liang)誤差與脈♉動👈附🔴加(jiā)不✨确定度的合成(cheng)。（4）式中：ET-脈動附加不(bú)确定度，無量綱； -軸(zhou)向時均速度，m/s； -速度(dù)脈動分量均方根(gen)值，m/s。（公式應用條件(jian)≤0.32） 因此，爲了保證天(tiān)然氣計量精度，必(bì)須抑制脈動流。常(cháng)用的措施有：
    （1）在滿(man)足計量能力的條(tiao)件下，應選擇内徑(jing)較小的測量🔞管，提(tí)高差壓和孔徑比(bi)；
    （2）采用短引壓管線(xiàn)，減少管線中的阻(zǔ)力件，并使上下遊(yóu)管線長度相等，減(jiǎn)少系統中産生諧(xié)振和壓力脈動振(zhèn)幅增加；
    （3）從管線中(zhōng)消除遊離液體，管(guan)線中的積液引起(qi)的脈動可采用自(zi)動清管系統或低(di)處安裝分液器來(lái)處理。
   2.計量裝置的(de)設計安裝應符合(he)規範
    由于影響孔(kong)闆流量計測量精(jīng)度的根本原因是(shì)節流⛹🏻‍♀️裝🍉置的幾何(he)形狀和流動動态(tai)是否偏離設計标(biao)✂️準。因此在使用過(guò)程中必須定期做(zuò)好系統的校檢、維(wei)護工作，對于實際(ji)使用中的壓力、溫(wen)度、流量等工況參(can)數的變化，應進✍️行(háng)及時修🈲正。可采用(yòng)全補償的流量計(jì)算機的積算方案(an)，以減少計量誤差(cha)，确保計量精度。
    3.避(bì)免人爲計量誤差(chà)
    加強計量管理，提(ti)高操作人員技術(shu)素質。

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